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  芯片可以分为数字芯片和模拟芯片两个大类，数字芯片主要进行逻辑运算，包括CPU、内存芯片、和各种DSP芯片等;模拟芯片主要处理模拟信号，种类细且繁。包括模数转换芯(ADC)、放大器芯片、电源管理芯片、PLL等等。

  模拟芯片是处理外界信号的第一关，所有数据的源头是模拟信号，模拟芯片是集成的模拟电路，用于处理模拟信号。模拟信号是在时间和幅值上都连续的信号，数字信号则是时间和幅值上都不连续的信号。外界信号经传感器转化为电信号后，是模拟信号，在模拟芯片构成的系统里进行进一步的放大、滤波等处理。处理后的模拟信号既可以通过数据转换器输出到数字系统进行处理，也可以直接输出到执行器。

一、模拟芯片的两大主要用途

  1、信号链-连接真实世界与数字世界的桥梁。

  现实世界的信号链续的线性信号方式出现，比如辐射(光和颜色)、运动(位臵、速度和加速度)、声音、压力等，而在数字世界中信号是瞬时变化的，比如数字芯片仅能识别0伏状态或五伏状态，而不识别介于两者之间的信号，因此需要由传感器收集信号，然后模拟芯片将这类可量化的信号转换为数字信号(0和1)，再交由数字芯片处理。主要包括三大类，即线性产品放大器等)、转换器(ADC等)、接口。

  2、电源链-管理和分配电源。

  电源链产品可以提供电路保护，并为内部的各种组件提供稳定、适当的电压和电流，其包括四大类，一是以市电AC为电源的AC/ DC芯片、二是以电池DC为电源的电池管理芯片、三是通用负载解决方案(DC/DC转换)、四是特殊负载解决方案(LED驱动为代表)。

  模拟下游应用市场占比基本稳定，2020年通信(36%)>汽车(24%)>工业(21%)>消费(18%)，市场规模分别为通信201亿美元、汽车135亿美元、工业114亿美元、消费99亿美元。其中汽车近年略有提升，从2014年的20%提升到2020年的24%;消费略有下滑，从2014年的23%下降至18%。

  行业格局稳定，TI、ADI为双龙头。TI(强于电源链和ADI(强于信号链)为模拟市场双龙头，2020年分别占模拟市场的19%、9%，2020年CR6=52%。模拟市场具备产品具备“常青树”特性，加之下游应用分散，因此客户粘性极强，行业格局稳定，行业内部的格局变化多来自于兼并收购。

二、模拟芯片特点

  1、应用领域繁杂:模拟集成电路按细分功能可进一步分为线性器件(如放大器、模拟开关、比较器等)、信号接口、数据转换、电源管理器件等诸多品类，每一品类根据终端产品性能需求的差异又有不同的系列，在现今电子产品中几乎无处不在。

  2、生命周期长:数字集成电路强调运算速度与成本比，必须不断采用新设计或新工艺，而模拟集成电路强调可靠性和稳定性。一经量产往往具备长久生命力。

  3、人才培养时间长:模拟集成电路的设计需要额外考虑噪声、匹配、干扰等诸多因素，要求其设计者既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。加上模拟集成电路的辅助设计工具少、测试周期长等原因，培养一名优秀的模拟集成电路设计师往往需要10年甚至更长的时间。

  4、低价但稳定:模拟集成电路的设计更依赖于设计师的经验5与数字集成电路相比，在新工艺的开发或新设备的购置上资金投入更少，加之拥有更长的生命周期，单款模拟集成电路的平均价格往往低于同世代的数字集成电路，但由于功能细分多，模拟集成电路市场不易受单一产业景气变动影响，因此价格波动幅度相对较小。

三、一年数字，十年模拟

  与数字芯片依赖工具、军团作战不同，模拟芯片设计极度依赖工程师个人经验。

  从晶体管规模看，数字芯片远大于模拟芯片，但这并不意味着模拟芯片设计难度更低。恰恰相反，数字芯片能够通过“军团式”作战较快的堆叠出芯片，而模拟芯片则更依赖于工程师个人，通常一名工程师3-5年才能找到感觉，10年以上才能在某一领域拥有足够的经验，因此模拟工程师常被戏称为“老中医”。

四、模拟芯片极度吃经验的主要原因

  1、与数字追求运算速度与成本的平衡不同，模拟芯片需要平衡的因素很多，比如信号链需要考虑信噪比/失真/滤波能力/漂移/能耗/可靠性/稳定性，电源链需要考虑效率/精度和漂移/纹波/电磁干扰/动态响应/安全性/可靠性/稳定性。

  2、数字芯片的设计过程高度流程化，能够使用到很多规范化的EDA设计工具、IP等。而模拟芯片实现同一功能能够有多种路径实现，没有统一标准。

  3、模拟芯片寄生效应较多+同一功能的实现路径较多A因此仿真无法覆盖所有场景，只有通过流片后看到真是表现再做调整。

  因此模拟芯片的设计过程，是一个反复设计、验证、迭代的过程，工程师在经验积累过程中形成的“感性直觉”往往是不能用公式、甚至语言描述的。而这些经验，需要实打实做过多个项目，经历流片、封测和量产，从众多坑中爬出来才能积累。